Question

A、B、D、E、F五种元素的原子序数依次增大，除F为过渡元素外，其余四种均是短周期元素。已知：①F的单质为生活中最常见的金属之一，原子最外层有2个电子；②E原子的价电子排布为msⁿmpⁿ，B原子的核外L层电子数为奇数；③A、D原子p轨道的电子数分别为2和4.请回答下列问题：

（1）F的稳定价态离子的电子排布式是__________________________；A、B、D、E四种元素的第一电离能由大到小的顺序为________________(用元素符号表示)。

（2）对于B的简单氢化物，其中心原子的轨道杂化类型是________________。分子的立体构型为________________，该氢化物易溶于D的简单氢化物的主要原因是________________。

（3）D原子分别与A、B原子形成的单键中，键的极性较强是________________(用具体的化学键表示)。

（4）如图所示的晶胞是由AD两元素组成的，下列有关该晶体的说法中正确的是_______。

a．该晶体的化学式为AD              

b．该晶体中A、D原子间形成的是双键

c．该晶体熔点可能比SiO₂晶体高

d．该晶体可溶于水

Answer

（1）1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5Si＜C＜O＜N

（2）sp3三角锥型 NH3与H2O分子间易形成氢键 （3）C­—O （4）c

【解析】试题分析：由已知①知F为铁元素；由已知③知A、D分别是第ⅣA、ⅥA族元素，结合几种元素原子序数关系及已知②可判断A是碳元素、D是氧元素、E是硅元素、B是氮元素。

（1）Fe3+比Fe2+稳定，Fe3+稳定价态离子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5；第一电离能是指失电子能力，同周期核电荷数增大，第一电离能呈增大的趋势，但N原子2p3为半充满结构相同称定，不易失电子，则C、N、O、Si四种元素的第一电离能由大到小的顺序为Si＜C＜O＜N；

（2）NH3中N原子为sp3杂化；分子的立体构型为三角锥型；NH3与H2O分子间易形成氢键，因此MH3极易溶解于水。

（3）O原子分别与C、N原子形成的C—O键与O-N键中键的极性C—O键大；

（4）由所给晶胞图知该晶体属于原子晶体，组成仍为CO2，碳、氧之间形成单键，因CO键键长比SiO键短，故该CO2原子晶体的熔点可能比SiO2高且不溶于水；选项C符合题意，答案为C。

考点：考查元素周期表与元素周期律，涉及第一电离能、键的极性、杂化轨道、分子结构及晶胞分析。